1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
设计了一种基于线性渐变滤光片(LVF)的多光谱成像光谱仪。针对工作波段为600~1100 nm 的LVF，设计了一个宽光谱扫描型LVF 多光谱成像光谱仪的成像物镜，总长不超过85 mm，畸变小于0.01%，全视场各波段Nyquist频率下调制传递函数优于0.7，空间角分辨率可达1.02′。该多光谱成像光谱仪可以通过扫描和图像重构获得目标的准单色图像以及反射光谱。实验结果表明，该多光谱成像光谱仪的光谱分辨率与LVF 的光谱带宽相匹配，在600 nm处光谱分辨率可达9 nm。通过番茄成熟度辨别实验，验证了该多光谱成像光谱仪的成像性能。
光谱学 多光谱成像光谱仪 光学设计 线性渐变滤光片 激光与光电子学进展
2016, 53(1): 013003
南开大学、天津大学联合研究院,南开大学,现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室,天津,300071
采用二元光学透镜作为分光元件的多光谱成像光谱仪,由于焦距随波长的变化改变了系统的F数,因此改变了系统的放大率,从而引起光谱图像的像元配准误差.为改进基于二元光学透镜的多光谱成像光谱仪的性能,首次提出将离轴三反射镜系统与具有二元光学透镜的变焦距系统相结合的新技术方案.设计了由三片二次非球面生成的无中心遮拦的前置望远镜,该望远镜不仅有利于提高多光谱成像光谱仪的集光能力,且有利于系统的小型轻量化.同时设计了含二元光学透镜的三片型变焦距组件,用来消除多光谱成像光谱仪的像元配准误差.整个多光谱成像光谱仪系统仅有6个单片,非常简单.另外,该系统在空间频率为20 c/mm时MTF超过0.3,充分满足红外焦平面探测器对多光谱成像系统分辨率的要求,像面尺寸为7.2 mm.适用于探测单元尺寸为25 μm、规格为128×128元的红外焦平面探测器.
多光谱成像 二元光学元件 变焦光学系统 Multispectral imaging spectrometer Binary optical element Zoom optical system
